直線フィン温度分布フィッティング法による平板の面内方向熱伝導率測定

摘要

電子機器における精度の高い熱設計のためには，多層プリント基板やグラファイトシートなど冷却部材の熱伝導率を正確に把握する必要がある．その方法の中の定常法としてこれまでいくつかの方法が報告されてきた[1,2].しかし，これらの方法は試験片としてのプリント基板を短冊状の集合体として用意する必要があったり，真空断熱する必要があるなど簡便な方法とは言えなかった．著者らはこれまで平板の面内方向熱伝導率測定法として，試験片の一端を加熱し他の部分を冷却したときの試験片の軸方向温度分布から得られるフィン効率から熱伝導率を求める方法を提案し[3]，さらに，フィン温度分布とその解析解を直接フィッティングさせる方法（温度分布フィッテイング法）について検討し，不確かさ解析[4]や実測[5]から温度分布フィッテイング法では±15％の不確かさで測定可能であることを報告した．この手法で熱伝導率を求めるためには，試験片周囲の熱伝達率の値が必要であり，これまでは試験片周囲の放射および自然対流熱伝達率に理論式[6]を用いていた．しかし必ずしも理論式を用いる必要はなく熱伝導率が既知の試験片による測定により熱伝達率を事前に較正しておくこともできる．ここでは熱伝達率を事前に較正する方法を用いた場合の程度測定精度について実験的に検討した．